[發明專利]種子生物力學信號測評系統及其測評方法

有效

• 申請號: 201210062974.3
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102640593A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 王建華;江緒文;高翔
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01C1/00
• 分類號: A01C1/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種種子生物力學信號測評系統，其特征在于：它包括一樣品固定臺，所述樣品固定臺上垂直設置有一探測柱，所述探測柱頂端設置有一探測臂，所述探測臂底部設置有一探測軸，所述探測軸底部固定一個壓力傳感器，所述壓力傳感器內部引出一連接桿，所述連接桿的末端連接探頭；所述樣品固定臺頂面設置有可移動的底板，所述樣品固定臺上設置有用于調節所述底板前后左右水平移動的位移調節器，所述探測柱上設置有用于調節所述探頭緩慢上下移動的位移調節器，該所述位移調節器電連接設置在所述探測柱上的電動馬達，所述電動馬達連接計算機；所述探測臂上設置有用于調節所述探頭向下移動的位移調節器；所述探測臂上還設置有信號放大器、濾波器和Holter記錄裝置，所述壓力傳感器的輸出端電連接所述信號放大器，所述信號放大器的輸出端電連接所述濾波器，所述濾波器的輸出端電連接所述Holter記錄裝置；所述Holter記錄裝置連接所述計算機，所述計算機中預置有種子生物力學信號評價模塊。

2.如權利要求1所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于：所述探測軸上還設置有一用于罩設所述探頭和樣品固定臺上的待測樣品的密閉容器；所述探測臂上還設置有液晶顯示器。

3.如權利要求1所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于：所述壓力傳感器采用用于人體胸腹部呼吸運動波形監測傳感器，所述傳感器為壓阻式全橋型，量程為：0～300g；滿幅度輸出：＞40mv/300克/5V；精度：1％；電源電壓：5～9V；輸出阻抗：＜3KΩ；所述信號放大器為差分輸入，第一級采用直流放大器，增益小于20倍，帶有零位調節器；第一和第二級之間采用交流耦合，時間常數大于5秒。

4.如權利要求2所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于：所述壓力傳感器采用用于人體胸腹部呼吸運動波形監測傳感器，所述傳感器為壓阻式全橋型，量程為：0～300g；滿幅度輸出：＞40mv/300克/5V；精度：1％；電源電壓：5～9V；輸出阻抗：＜3KΩ；所述信號放大器為差分輸入，第一級采用直流放大器，增益小于20倍，帶有零位調節器；第一和第二級之間采用交流耦合，時間常數大于5秒。

5.如權利要求1或2或3或4所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于：所述計算機中預置的種子生物力學信號評價模塊采用數據采集+數據庫管理的模式，其包括以下子模塊：數據采集子模塊、數據維護子模塊、數據查詢子模塊、數據輸出子模塊、數據分析子模塊、系統管理子模塊。

6.如權利要求5所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于：

所述數據采集子模塊對待測樣品進行信號采集，最終轉化為數值樣式，包括記錄名、記錄號、檢測日期；

所述數據維護子模塊主要包括數據錄入、數據編輯和數據刪除三個子模塊；

所述數據查詢子模塊設置了“打開記錄”、“刪除記錄”、“數據回放”、“退出系統”按鈕；

所述數據輸出子模塊將所有信息或查詢結果以Excel表形式進行預覽和打印，同時生成相應圖象；

所述數據分析子模塊將獲得的有效數據進行整理，并進行統計分析；

所述系統管理子模塊設有系統管理員，系統啟動時要求輸入密碼，在一定程度上保證系統安全性。

7.一種如權利要求1～6任一項所述種子生物力學信號測評系統的測評方法，包括以下步驟：

1)將待測樣品通過模具固定在樣品固定臺上的可移動的底板上，通過樣品固定臺上的位移調節器調節底板前后左右水平移動，將模具移至樣品固定臺中央區域；同時通過探測臂上的位移調節器調節探頭向下移動的距離，使探頭對準待測樣品的待測區域；然后，通過探測柱上的位移調節器設定探頭向下穿刺的移動速度和穿刺深度；設置壓力傳感器的采樣頻率；

2)探頭以設定的速度向下穿刺，探頭從接觸待測樣品，到將待測樣品穿刺設定深度的整個過程中，力的大小在不斷發生變化，通過探頭對這些變化的生物力信號進行探測，并將探測到的不斷變化的壓力信號傳遞給壓力傳感器，由壓力傳感器依次傳送給放大器、濾波器，最后存儲在Holter記錄裝置中；

3)將Holter監控記錄裝置中的數據下載到計算機中，通過計算機內預置的種子生物力學信號評價模塊進行存儲，并選取若干個單位時間段的同一序號采樣點進行連接，形成力大小變化趨勢曲線；選擇感興趣的某一區段，將該區段放大，得到完整數據，進而便于獲得目標數據，用于分析研究。